Одна сторона Земли быстрее ночью и медленнее днем?

Я читаю «Физику для развлечения» Якова Перельмана, и в ней он говорит в разделе «Когда мы быстрее движемся вокруг Солнца», что в полночь скорость вращения Земли добавляется к скорости перемещения Земли, фактически говоря, что мы движемся быстрее ночью. чем в течение дня.

Далее он говорит: «Поскольку любая точка движется по земле со скоростью полкилометра в секунду, разница между полуденной и полуночной скоростью составляет около целого километра в секунду».

Происходит ли это из-за гравитации Солнца? Является ли это просто феноменом какого-либо объекта, например колеса (я слышал, как кто-то объяснял это на кворе, но не был уверен, связано ли это)?

В любом случае, я не понимаю, пожалуйста, объясните мне по-простому или скажите, что изучать, чтобы я понял.

Отрывок из книги:

Выдержка из книги

Это результат добавления вращения Земли вокруг собственной оси к ее гораздо более быстрому вращению вокруг Солнца.

Ответы (2)

Ширру,

Колесо действительно является отличной аналогией для этого. Представьте себе одно колесо с центром О, которое катится по земле. Возьмите две противоположные точки на колесе (сверху и снизу) и назовите их Т и Р соответственно.

Это из Physics StackExchange - я не беру на себя ответственность за это.

Посмотрите на диаграмму (а), где колесо вращается исключительно вокруг начала координат O. В любой момент в точке P будет скорость -v, а в точке T будет скорость +v (со скоростью, касательной к окружности колеса). ).

В (b), когда колесо движется только вперед (поступательно) со скоростью +v, отсюда следует, что все точки колеса также имеют скорость +v.

Следовательно, поскольку (с) представляет собой колесо, вращающееся и движущееся вперед с одинаковой скоростью (v), оно представляет собой комбинацию процессов, происходящих как в (а), так и в (б). Именно здесь в любой данный момент P (в контакте с землей) будет иметь мгновенную нулевую скорость (поскольку он одновременно вращается при -v и перемещается при +v, что уравновешивается до 0). Поэтому = 0.

Точка O движется вперед со скоростью +v, так как она не вращается, а чисто поступательно.

Наконец, точка T, однако, не только вращается вперед со скоростью +v, но и движется вперед также со скоростью +v. v + v = 2v, поэтому в любой данный момент T имеет скорость +2v. Поэтому = 2.

Теперь замените колесо Землей, а точка (Q) под полом - это место, где находится Солнце. И ситуация с колесом, и орбита Земли аналогичны, потому что и колесо, и Земля вращаются и движутся одновременно. Кроме того, мы знаем, что Земля вращается по часовой стрелке, если зритель стоит ниже орбиты Земли и наблюдает, как она смещается вправо.

Вращение Земли вокруг Солнца

Следовательно, таким же образом внешняя сторона Земли (обращенная от Солнца) будет двигаться быстрее, чем внутренняя сторона (обращенная к Солнцу).

Не зная скорости чистого перемещения Земли, согласно Якову Перельману в вашей выписке, величина скорости вращения Земли (в точках P и T) составляет около v = 0,5 км/с . Поскольку чистое смещение увеличивает только скорости P и T в равной степени (скажем, скорость сдвига = t км/с).

Поэтому,

Полная скорость P (внутренняя) = t - v км/с

Суммарная скорость T (внешняя) = t + v км/с

Разница между двумя сторонами Земли (T - P) = 2*v км/с = 2*0,5 км/с = 1 км/с .

И, конечно же, внутренняя сторона (P) будет дневным временем, а внешняя сторона (T) будет внешней стороной.

Очень приятно осознавать, что в ночное время мы на самом деле пролетаем через Солнечную систему в два раза быстрее, чем наши дневные коллеги.

Отличный вопрос, и надеюсь, что это поможет!

Ваш, Евгений.

Поверхность Земли одновременно испытывает два различных движения. Вся планета вращается вокруг солнца, и планета тоже вращается. В полночь эти два движения идут в одном направлении; в полдень они идут в противоположных направлениях, а в другое время оба направления наклонны. Ночью меньшая скорость вращения добавляется к чистой скорости, а днем ​​— вычитается.